chapter4

hisun9發表於2024-10-22

APT

透過python process.run.py -h命令瞭解了process.run.py的可用的選項

題外話（關於/home目錄的）：

/home 目錄是 Linux 系統中用於儲存使用者個人檔案的地方。每個使用者在 /home 下都有一個以其使用者名稱命名的子目錄，用於存放該使用者的個人資料和設定。以下是一些 /home 目錄的特點：

使用者目錄：每個使用者的主目錄通常是 /home/username，其中 username 是使用者的登入名。
個人檔案：使用者可以在其主目錄中建立資料夾和檔案，儲存文件、圖片、下載的內容等。
配置檔案：使用者的個性化配置檔案（如 .bashrc、.profile）通常以點（.）開頭，存放在使用者的主目錄中。
許可權：使用者只能訪問和修改自己的主目錄，其他使用者無法直接訪問，除非他們有適當的許可權。

第一題

問題：用以下標誌執行程式：./process-run.py -l 5:100,5:100。CPU 利用率（CPU 使用時間的百分比）應該是多少？為什麼你知道這一點？利用 -c 標記檢視你的答案是否正確。

執行./process-run.py -l 5:100,5:100

執行./process-run.py -l 5:100,5:100 -c 和 ./process-run.py -l 5:100,5:100 -c -p

CPU利用率為100%，程式沒有進行IO操作。

第二題

問題：現在用這些標誌執行：./process-run.py -l 4:100,1:0。這些標誌指定了一個包含 4 條指令的程序（都要使用 CPU），並且只是簡單地發出 I/O 並等待它完成。完成這兩個程序需要多長時間？利用-c 檢查你的答案是否正確。

執行./process-run.py -l 4:100,1:0

執行./process-run.py -l 4:100,1:0 -c

執行./process-run.py -l 4:100,1:0 -c -p

需要11個時間週期(Time)

第三題

題目：現在交換程序的順序：./process-run.py -l 1:0,4:100。現在發生了什麼？交換順序是否重要？為什麼？同樣，用-c 看看你的答案是否正確。

執行./process-run.py -l 1:0,4:100

執行./process-run.py -l 1:0,4:100 -c

執行./process-run.py -l 1:0,4:100 -c -p

程序0（PID:0）執行IO操作，程序1（PID:1）使用CPU，執行時間從11個時間週期變為7個時間週期

第四題

問題：現在探索另一些標誌。一個重要的標誌是-S，它決定了當程序發出 I/O 時系統如何反應。將標誌設定為 SWITCH_ON_END，在程序進行 I/O 操作時，系統將不會切換到另一個程序，而是等待程序完成。當你執行以下兩個程序時，會發生什麼情況？一個執行 I/O，另一個執行 CPU 工作。（-l 1:0,4:100 -c -S SWITCH_ON_END）

執行./process-run.py -l 1:0,4:100 -c -S SWITCH_ON_END

程序0（PID:0）執行IO操作時，程序1（PID:1）等待。

第五題

問題：現在，執行相同的程序，但切換行為設定，在等待 I/O 時切換到另一個程序（-l 1:0,4:100 -c -S SWITCH_ON_IO）。現在會發生什麼？利用-c 來確認你的答案是否正確。

執行./process-run.py -l 1:0,4:100 -c -S SWITCH_ON_IO

程序0（PID:0）執行IO操作時，程序1（PID:1）使用CPU，執行CPU操作，充分利用CPU資源。

第六題

問題：另一個重要的行為是 I/O 完成時要做什麼。利用-I IO_RUN_LATER，當 I/O 完成時，發出它的程序不一定馬上執行。相反，當時執行的程序一直執行。當你執行這個程序組合時會發生什麼？（./process-run.py -l 3:0,5:100,5:100,5:100 -S SWITCH_ON_IO -I IO_RUN_ LATER -c -p）系統資源是否被有效利用？

執行./process-run.py -l 3:0,5:100,5:100,5:100 -S SWITCH_ON_IO -I IO_RUN_ LATER -c -p

系統資源沒有被有效利用，時鐘週期19_23，2630，CPU空閒

第七題

問題：現在執行相同的程序，但使用 -I IO_RUN_IMMEDIATE 設定，該設定立即執行發出I/O 的程序。這種行為有何不同？為什麼執行一個剛剛完成 I/O 的程序會是一個好主意？

執行./process-run.py -l 3:0,5:100,5:100,5:100 -S SWITCH_ON_IO -I IO_RUN_IMMEDIATE -c -p

系統資源被有效利用，當IO密集程序IO完畢時，立即切換到該程序發出IO操作請求，再讓出CPU，使得系統資源被充分利用。（有過IO操作的程序很有可能後面也會進行IO操作，為了使CPU有效利用，應該在IO結束不久後執行該程序，使其得到繼續阻塞IO的機會。）

第八題

問題：現在執行一些隨機生成的程序，例如-s 1 -l 3:50,3:50, -s 2 -l 3:50,3:50, -s 3 -l 3:50,3:50。看看你是否能預測追蹤記錄會如何變化？當你使用-I IO_RUN_IMMEDIATE 與-I IO_RUN_ LATER 時會發生什麼？當你使用-S SWITCH_ON_IO 與-S SWITCH_ON_END 時會發生什麼？

以隨機種子=1為例：

執行./process-run.py -s 1 -l 3:50,3:50 -c -p